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4.12
4.12 fDOM Sensor - Überblick
Der EXO fDOM (fluoreszierende gelöste organische Materie) Sensor ist ein Fluoreszenz-Sensor, der die fluoreszierende Komponente
der DOM (gelöste organische Stoffe) erkennt, wenn sie nah-ultraviolettem (UV-) Licht ausgesetzt wird.
Gefärbte gelöste organische Stoffe
Möglicherweise möchten Anwender die gefärbten gelösten organischen Stoffe (CDOM) quantifizieren, um die Menge des Lichts
zu bestimmen, die durch gefärbtes Wasser absorbiert wird und folglich nicht für die Photosynthese der unter der Oberfläche
befindlichen Wasserpflanzen und Algen zur Verfügung steht. In den meisten Fällen kann fDOM als Ersatz für CDOM verwendet
werden.
Chininsulfat
Chininsulfat ist ein Ersatz für fDOM, das in einer sauren Lösung ähnlich fluoresziert
und organische Materie auflöst. Die Einheiten von fDOM sind Chininsulfat-Einheiten
(QSUs), wobei 1 QSU = 1 ppb Chininsulfat ist und Chininsulfat somit de facto einen
doppelten Ersatz für die gewünschten CDOM Parameter darstellt.
Der EXO fDOM-Sensor zeigt nahezu eine perfekte Linearität (R2=1.0000) für die serielle
Verdünnung farbloser Chininsulfatlösungen. Jedoch zeigt der Sensor bei serieller
Verdünnung eine Unterlinearität bei Feldproben, die in gefärbtem Wasser gezogen
werden.
Der Punkt der Unterlinearität der Feldproben variiert und wird durch die UV-
Absorption des DOM im Wasser beeinflusst. Test haben gezeigt, dass Unterlinearität
bei so geringen fDOM-Konzentrationen wie 50 QSU auftreten kann. Dieser Faktor
bedeutet, dass Feldproben mit einer fDOM-Messung von 140 QSU signifikant mehr
A
VORSICHT
als das doppelt soviel fDOM enthalten können als Proben, für die 70 QSU gemessen
wurde.
UV LICHT
Nicht direkt auf das
Ende des Sensors
Spezifikationen
schauen.
Einheiten
Temperatur
Betrieb
Lagerung
Bereich
Reaktion
Auflösung
Sensortyp
Linearität
Erkennungsgrenzwert 0,07 ppb QSU
Optik:
Exzitation
Emission
599104-01
72
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Dieser Effekt - gute Linearität in
farblosen Chininsulfatlösungen,
aber Unterlinearität bei gefärbten
Feldproben - tritt auch bei anderen
Chininsulfateinheiten
handelsüblich verfügbaren fDOM-
(QSU), ppb
Sensoren auf, sodass die Leistung
des EXO-Sensors wahrscheinlich
gleich oder besser ist als die der
-5 bis +50°C
Konkurrenzprodukte und er darüber
-20 bis +80°C
hinaus noch die Vorteile der einfachen
Integration in Multiparameter-Pakete
0 bis 300 ppb QSU
und der automatischen mechani-
schen Reinigung bietet, wenn er in
Beobachtungsstudien zusammen mit
T63<2 Sek.
einer EXO2 Sonde eingesetzt wird.
0,01 ppb QSU
Optisch, Fluoreszenz
R2>0.999 für die serielle
Verdünnung von 300 ppb
Chininsulfatlösungen
365 ±5 nm
480 ±40 nm
4.13
4.13 fDOM Sensor - Kalibrierungsstandards
Chininsulfatlösung für fDOM-Sensoren
WARNUNG: Vor dem Einsatz von Chininsulfat-Reagenzien (fest oder als Lösung) oder Schwefelsäurereagenzien müssen die
A
vom Hersteller zur Verfügung gestellten Sicherheitsanweisungen gelesen werden. Bei der Herstellung von Verdünnungen von
konzentrierter Schwefelsäure, müssen zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen ergriffen werden, weil dieses Reagenz besonders
gefährlich ist. Bitte beachten Sie, dass Chemikalien nur von geschultem Personal benutzt werden sollten.
Vorbereitung
Die folgende Vorgehensweise ist für die Herstellung einer 300 μg/l Chininsulfatlösung (300 QSU), die für die Kalibrierung eines
EXO fDOM-Sensors für den Feldeinsatz verwendet wird, einzuhalten.
1. Kaufen Sie festes Chininsulfat-Dihydrat mit einem hohen Reinheitsgrad (> 99%) (empfohlener Anbieter:
70-6)
2. Kaufen Sie 0,1 N (0,05 M) Schwefelsäure, um die Gefahren zu vermeiden, die durch die Verdünnung konzentrierter Schwefelsäure
zur Herstellung dieses Reagenz bestehen (empfohlener Anbieter:
3. Wiegen Sie 0,100 g festes Chininsulfat-Dihydrat ab und füllen den Feststoff quantitativ in einen 100-ml-Mischzylinder. Lösen Sie
den Feststoff in etwa 50 ml 0,05 M (0,1 N) Schwefelsäure (H
mit zusätzlicher 0,05 M Schwefelsäure und mischen die Lösung durch mehrfaches Stürzen gut durch. Diese Lösung ergibt 1000
ppm (0,1%) Chininsulfat.
4. Übertragen Sie 0,3 ml der 1000 ppm-Lösung volumetrisch auf 1000 ml und füllen dann den Kolben bis zur höchsten Skala mit
0,05 M Schwefelsäure auf. Um eine 300 μg/l-Lösung zu erhalten, muss gut gemischt werden (300 QSU oder 100 RFU).
5. Lagern Sie die konzentrierte Standardlösung im Kühlschrank in einer abgedunkelten Glasflasche um die Zersetzung zu verzögern.
Der im letzten Schritt hergestellte Standard muss nach der Herstellung innerhalb von 5 Tagen verbraucht werden und sollte
unverzüglich entsorgt werden, nachdem er mit Metallkomponenten der EXO Sonde in Kontakt gekommen ist.
Abbau von Chinin-Fluoreszenz durch Kupfer und Chlorid
HINWEIS: Der Kontakt der Chininsulfatlösung mit jedweden kupferhaltigen Komponenten der EXO Sonden und Sensoren
(hauptsächlich der Wischerbaugruppe) führt dazu, dass die Chininsulfatlösung innerhalb weniger Minuten abgebaut wird.
Chinin-Fluoreszenz wird auch durch Chlorid- und Halogenidvorkommen abgebaut, die in Mündungs- und Seegewässern, in
Leitfähigkeitsstandards und in Zobell-Lösungen vorkommen. Aus diesem Grund müssen Sensoren gründlich gereinigt und so
schnell wie möglich durch untertauchen in die Chininsulfatlösung kalibriert werden. Entsorgen Sie verwendeten Standard-
wenn Chininsulfatstandards zukünftig benötigt werden, muss eine neue Verdünnung aus der konzentrierten Lösung hergestellt
werden.
Einfluss der Temperatur auf die Fluoreszenz
Die Intensität der Fluoreszenz vieler Farbstoffe zeigt eine inverse Beziehung zur Temperatur. Dieser Effekt muss berücksichtigt
werden, wenn ein EXO fDOM-Sensor mit einer Chininsulfatlösung kalibriert wird. Geben Sie den QSU oder RFU-Wert aus der
nachfolgenden Tabelle ein, der Temperatur des Standards entspricht.
Temperatur
Temperatur
(˚C)
RFU
QSU
(˚C)
30
96,4
289,2
18
28
97,3
291,9
16
26
98,2
294,6
14
24
12
99,1
297,3
22
10
100
300
20
100,9
302,7
8
Ward's Science, CAS# 6119-
Fisher Scientific, Artikel-Nr.
AA35651K7).
SO
), verdünnen die Lösung bis zur Markierung des Mischzylinders
2
4
RFU
QSU
101,8
305,4
102,7
308,1
103,6
310,8
104,6
313,8
105,5
316,5
106,4
319,2
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